Цели урока:
- Образовательная: сформировать и систематизировать знания о местоположении кремния в периодической системе, свойствах, получении и применении кремния и его соединений.
- Развивающая: развитие умения выделять главное и формулировать вывод, умений проводить лабораторный эксперимент
- Воспитательная: воспитывать культуру взаимоотношений при работе в группах (парах).
Тип урока: Урок изучения и первичного закрепления новых знаний
Используемые учебники и учебные пособия:
1. Габриелян О.С. Химия. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений/ О.С. Габриелян.- 18- е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011.
2. Горковенко М.Ю. Поурочные разработки по химии: 9 класс. - М.: ВАКО, 2010.
3. Интернет-ресурсы.
Используемое оборудование: Видеопроектор, презентация, рабочий-лист, коллекция минералов (каолин, песчаник, полевой шпат).
Химические реактивы: растворы Na2SiO3, HCl, штатив с пробирками, универсальный индикатор.
Ход урока
I. Вводная часть. Орг. момент.
Вступительное слово учителя.
1 задание: “Что объединяет эти изображения?” (слайд 1)
Правильный ответ – основу составляет кремний. Кристаллический кремний полупроводник, на спутниках, крышах домов, устанавливают солнечные батареи, которые преобразуют солнечную энергию в электрическую. В калькуляторе тоже есть солнечная батарейка, которая работает от освещения.
2 задание: сформулировать тему урока – учащиеся делают это самостоятельно. (Кремний.)
Запись темы урока в рабочую тетрадь. Сообщение целей урока. (Слайд 2)
Как Вы думаете ребята это важная тема? Ответим на этот вопрос, прочитав текст рабочего листа.
3 задание: прочитать вслух текст из рабочего листа (актуальность), сделать вывод
(слайд 4)
II. Основная часть. Изучение нового материала.
Распространенность кремния в природе: (слайд 5, 6)
В состав каких соединений он входит?
Работа в группах: рассмотрите образцы минералов (полевой шпат, песчаник, каолин). Сравните эти минералы по цвету, твердости, блеску и т.д.
(ребята рассматривают выданные образцы минералов)
Много ли этого элемента в природе?
Ответ:
Кремний – это один из распространенных в земле элементов (27,6% массы). Главная часть находится в соединениях кремния с кислородом и др. металлами – силикатных породах. Соединения, в состав которых входит оксид алюминия, называются алюмосиликатами. Таковы белая глина, слюда, полевой шпат. Значительная часть кремния представлена оксидом кремния (IV) – кремнезема. Окрашивание оксида кремния (IV) различными примесями образует драгоценные и полудрагоценные камни, например, изумруд, топаз, аквамарин и др.(Слайд 7)
Вообще в чистом виде кремний в природе не встречается.
Попробуем по рисунку охарактеризовать простое вещество – кристаллический кремний (Слайд 8).
- тёмно-серого цвета
- полупроводник
- твёрдый (твердость по шкале Мооса – 7)
- температура плавления 1415 °С
- имеет металлический блеск.
Запись физ. Свойств кремния в рабочую тетрадь.
Поговорим о получении кремния. Кремний получают как в промышленности, так и лаборатории.
- в промышленности
В электрических печах при высокой температуре происходит восстановление кремния из его оксида коксом (углём):
SiO2+2C = Si+2CO
- в лаборатории
В качестве восстановителей используют магний или алюминий:
SiO2+2Mg = Si+2MgO
3SiO2+4Al = 3Si+2Al2O3
Вы помните о том, что ПСХЭ – это универсальная подсказка, которой нужно уметь пользоваться. Попробуем охарактеризовать элемент кремний, строение его атома, предположить степени окисления по ПСХЭ. Для оформления конспекта воспользуемся вопросами из листа фронтальной работы. (Один ученик работает у доски – отвечает на вопросы, составляет схему строения атома, предполагает степени окисления). (Слайд 9) Приложение 1.
Ответ:
1) Положение кремния в ПСХЭ.
1. Химический знак – Si
2. Порядковый номер – 14
3. Атомная масса – 28,086
4. Кремний находится в IV группе, гл. подгруппе, 3 период.
2) Рассмотрим строение атома:
1. Число протонов, электронов, нейтронов:
14р+; 14e; 14 n0.
2. Электронная формула:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
3) Семейство - р-элемент
4) Важнейшие степени окисления: -4; 0; +4.
5) Характер элемента - неметалл
Наконец мы добрались до химических свойств. Химические свойства кремния мы рассмотрим по следующей схеме:
(Слайд 10)
(Рассматривают хим. свойства, записывают уравнения хим. реакций. Один уч-ся у доски, остальные в тетради, учитель помогает).
Проявляет восстановительные свойства:
1. Реагирует с простыми веществами – неметаллами
а) с галогенами:
Si +2F2 = SiF4
Si + 2Cl2 = SiCl4
Si + 2Br2 = SiBr4
б) с кислородом (при t°)
Si + O2 = SiO2
в) с углеродом
Si + С = SiС (карбид кремния – карборунд)
Проявляет окислительные свойства:
а) с металлами:
Si+2Mg = Mg2Si
2. Взаимодействует со сложными веществами – со щелочами видео-эксперимент:
Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2
Соединения кремния.
Рассказ учителя:
Одно из названных сегодня веществ – это оксид кремния SiO2. Это кислотный оксид, а для таких оксидов характерно взаимодействие с водой, основным оксидом и щелочью, но
а) SiO2 + H2O не взаимодействует
б) SiO2 + Na2O = Na2SiO3
в) SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2О
Составление уравнений реакций учениками на доске и в тетради.
Рассказ учителя:
Если у кремния есть кислотный оксид, то есть и соответствующая оксиду кислота.
Лабораторный опыт: “Получение кремниевой кислоты” - работа в группах, составление уравнения хим. реакции.
Na2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaCl (Слайд 11)
Что можно сказать о её растворимости в воде? (Она не растворима).
Применение кремния и его соединений. (Слайд 12).
Выступления ребят с подготовленными заранее сообщениями о применения кремния.
(3 доклада)
III. Заключительная часть.
Первичное обобщение приобретённых знаний и рефлексия:
Итак, сегодня на уроке мы познакомились с кремнием, узнали о строении его атома, свойствах и получении. Рассмотрели соединения кремния - оксид, кислота, бинарные соединения.
- Назовите высшую и низшую степени окисления кремния.
- Какова формула и характер оксида?
- Какова формула гидроксида кремния (кремниевой кислоты), её особенность?
Оценивание работы на уроке учащихся, выставление отметок в дневник и журнал.
IV. Домашнее задание: параграф 31, составить задачу по любому уравнению из темы и решить её.